Проектирование релейной защиты системы 330 кв и развитие цифровых подстанций

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»(ДГТУ)
Факультет «Энергетика и нефтегазопромышленность»
Кафедра «Интеллектуальные электрические сети»
Выпускная квалификационная работа на тему
"Проектирование релейной защиты системы 330 кв и развитие цифровых подстанций"
Ростов-на-Дону 2020

Исходные данные для выпускной квалификационной работы:
Напряжения сети 330, 110 и 10 кВ, синхронная мощность системы 7500 МВА, число линий
связи с системой 4, длина каждой линии связи с системой 350 км, число всех отходящих
линий на напряжениях 10, 110 и 330 кВ, включая связи с системой 22, 8 и 4.
Напряжение сети 330 кВ, Мощность генераторов 4×300 Мвт. Мощность трансформаторов
4×400 МВА. Присоединение тупиковой подстанции ПГ к ПА. Присоединение тупиковой
подстанции ПД к ПБ. Мощность трансформаторов ПБ 500, ПГ 250, ПД 63, МВА.
Длина/сечение магистральных линий АБ - 225/400, БВ - 90/500 км/мм2. Длина/сечение
тупиковых линий Г - 37/300, Д - 45/300 км/мм2.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Проектирование электрической части подстанции 8
1.1 Выбор схем распределительных устройств 8
1.2 Расчет токов короткого замыкания 10
1.2.1 Расчет параметров схемы замещения 10
1.2.2 Расчет трехфазного короткого замыкания 11
1.2.3 Расчет параметров элементов схемы замещения нулевой
последовательности 13
1.2.4 Расчет однофазного тока короткого замыкания 14
1.3 Выбор и проверка оборудования для ОРУ 330 кВ 16
1.3.1 Выбор выключателя и разъединителя 16
1.3.2 Выбор трансформаторов тока и напряжения 19
2 Выбор устройств релейной защиты и автоматики 21
2.1 Расчет токов короткого замыкания 21
2.1.1 Составление схемы замещения прямой последовательности 21
2.1.2 Составление схемы замещения нулевой последовательности 25
2.2 МТЗ от междуфазных замыканий 29
2.2.1 Расчет МТЗ для линии с односторонним питанием 29
2.2.2 Расчет токовых отсечек для линий с двусторонним питанием 31
2.3 Дистанционные защиты линий 36
2.3.1 Расчет уставок дистанционных защит 36
2.3.2 Проверка чувствительности реле сопротивления по току точной
работы 38
2.3.3 Расчет уставок блокировки при качаниях 40
2.4 МТЗ от замыканий на землю 44

2.5 Дифференциально-фазная высокочастотная защита 48
2.6 Автоматическое повторное включение 57
2.6.1 Схема размещения релейной защиты и автоматики 60
3 Цифровая подстанция 62
3.1 Цифровая подстанция и ее преимущества 62
3.2 Описание структуры цифровой подстанции 65
3.3 Описание структуры цифровой подстанции 71
3.4 Достоинства и недостатки цифровой подстанции 72
4 Безопасность и экологичность проекта 73
4.1 Охрана труда 73
4.2 Экологичность работы 77
4.3 Пожарная защита 78
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 83
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 84
ПРИЛОЖЕНИЕ А Проверка трансформатора тока 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Проверка выключателей и разъединителей 91
ПРИЛОЖЕНИЕ В Расчет уставок дистанционной защиты 92
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Расчет уставок МТЗ на землю 95